ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Некоторые особенности гидродинамики реологических жидкостей из "Тепломассообмен Справочник Изд.2 " Нелинейная механика сплошных сред дает такое определение простой жидкости. Простая жидкость есть материал, механическое поведение которого определяется из опыта однородной деформацией. [c.79] Обычно считают, что жидкость, для которой справедлив закон вязкого течения, является ньютоновской жидкостью. [c.79] Уравнение (1-10-1) является исходным для замыкания уравнений гидродинамики в форме Навье—Стокса. [c.79] Если процесс идет при постоянной температуре, то Т1 = onst. Тогда, откладывая на оси абсцисс значения напряжений а на оси ординат скорости сдвига dvjdx , получим прямую линию, тангенс угла наклона которой равен коэффициенту вязкости. Следовательно, если на опыте реализовать условия чистого сдвига и измерить скорости сдвига и соответствующие им напряжения, то по отмеченной выше методике можно определить коэффициент вязкости. Приборы такого типа называются вискозиметрами, а уравнения тапа (1-10-2) в реологии называются кривыми течения. [c.79] Если р уравнении (1-10-2) перейти от напряжения к силам, то оно в точности будет соответствовать уравнению Ньютона для материальной точки. При этом элементарный объем жидкости надо отождествлять с материальной точкой, масса которой скрыта в коэффициенте вязкости. В этом смысле жидкости, подчиняющиеся уравнениям (1-10-1) и (1-10-2), называются ньютоновскими. [c.79] Обратный переход от уравнения (1-10-2) к (1-10-1) возможен только при дополнительном постулировании изотропности пространства. Поэтому уравнение (1-10-2) мы должны трактовать как эмпирическую формулу, в то время-как соотношение (1-10-1) можно возвести в ранг закона. [c.79] Но сразу возникает вопрос что такое эффективная вязкость с точки зрения кинетической теории газов или жидкостей На него можно получить ответ, что степенной закон справедлив для жидкостей, а кинетическая теория жидкостей еще не создана. Однако при этом полезно заметить, что уравнения Навье—Стокса выведены Навье и Максвеллом для газов, но они оказываются справедливыми и для жидкостей, а все различие сводится только к различным видам потенциала взаимодействия сталкивающихся атомов или молекул. [c.80] Таким образом, пытаясь на основе эмпирических формул (1-10-2) и (1-10-3) обобщить законы типа (1-10-1), мы неизбежно приходим в противоречие с основными положениями существующих теорий. [c.80] Эту проблему правильно понял Трусделл. Он первым ввел разумное обобщение указанной гипотезы Стокса. [c.80] Следуя Трусделлу, дадим определение обобщенной стоксовской жидкости [Л.1-40]. [c.80] Формула (1-10-12) является исходной для замыкания уравнений гидродинамики по Трусделлу. [c.81] Здесь Р — гидростатическое или равновесное давление, определяемое через тепловое движение атомов или молекул. [c.81] Тензор О/у дает добавку к равновесному давлению, вызванному видимым движением. [c.81] В движущейся жидкости выделим элементарный объем и будем определять напряженное состояние в нем по формуле (1-10-14). Если (ri ) y/p) 1, то характер напряженного состояния будет таким же, как и в равновесном состоянии. Если же указанный комплекс будет больше единицы, то в рассматриваемом объеме изменится характер напряженного состояния, т. е. всестороннее сжатие может превратиться во всестороннее напряжение. Этот факт Трусделл назвал верхним пределом применимости уравнений Навье—Стокса. [c.81] Мы же склонны считать, что этот критерий в первую очередь указывает на нарушение условий сосуществования видимого и теплового движений. Это приводит к переопределению давления в потоке. [c.81] Анализ условий скольжений или прилипания удобно проедить по формуле (1-10-22). Действительно, если Цо1Р) ( v/dy) много меньше единицы, то всегда скорости прилегающего слоя жидкости и стенки совпадают, т. е. имеет место прилипание жидкости. [c.82] Явление скольжения жидкости вдоль твердой стенки экспериментально было открыто еще в 1860 г, Гельмгольцем и Пиотровским. Интерес к этому делу может снова возникнуть в связи с изучением реологических свойств неньютоновских жидкостей. Таким образом, при движении жидкости дискретной структуры необходимо учитывать явление скольжения вдоль твердой стенки при условии, что число Трусделла близко к единице. [c.83] Если (d o /de 2) О, то формула (1-10-28) отображает поведение псевдо-пластических жидкостей при ((Pa ld e ) О жидкости называются дилантант-ными. [c.83] Вернуться к основной статье